V3089. Initializer of a field marked by [ThreadStatic] attribute will be called once on the first accessing thread. The field will have default value on different threads.

Анализатор обнаружил подозрительный фрагмент кода, в котором поле, отмеченное атрибутом [ThreadStatic] инициализируется при объявлении или в статическом конструкторе.

Если выполняется инициализация при объявлении, поле будет проинициализировано этим значением только у первого обратившегося потока. В остальных потоках это поле будет содержать значение, предусмотренное по умолчанию.

Схожая ситуация со статическим конструктором – он выполняется только один раз, и поле будет проинициализировано только в потоке, в котором статический конструктор выполнится.

Рассмотрим пример ситуации с инициализацией при объявлении:

class SomeClass
{
  [ThreadStatic]
  public static Int32 field = 42;
}

class EntryPoint
{
  static void Main(string[] args)
  {
    new Task(() => { var a = SomeClass.field; }).Start(); // a == 42
    new Task(() => { var a = SomeClass.field; }).Start(); // a == 0
    new Task(() => { var a = SomeClass.field; }).Start(); // a == 0
  }
}

При обращении первого потока к полю 'field' оно будет проинициализировано заданным программистом значением. Таким образом, переменная 'a' будет иметь значение '42', равно как и поле 'field'.

При запуске последующих потоков и обращении к полю, оно уже будет проинициализировано значением по умолчанию ('0' в данном случае), поэтому во всех последующих потоков значение 'a' будет равно '0'.

Как упоминалось ранее, статический конструктор не является решением проблемы – он будет вызван 1 раз, при инициализации типа, поэтому проблема остаётся актуальной.

Решением может послужить использование свойства в качестве обёртки над полем, куда можно дописать дополнительную логику по инициализации поля. Это решает проблему, но опять же, не полностью – при обращении к полю, а не свойству (например, внутри класса), остаётся вероятность получить некорректное значение.

class SomeClass
{
  [ThreadStatic]
  private static Int32 field = 42;

  public static Int32 Prop
  {
    get
    {
      if (field == default(Int32))
        field = 42;

      return field;
    }

    set
    {
      field = value;
    }
  }
}
class EntryPoint
{
  static void Main(string[] args)
  {
    new Task(() => { var a = SomeClass.Prop; }).Start(); // a == 42
    new Task(() => { var a = SomeClass.Prop; }).Start(); // a == 42
    new Task(() => { var a = SomeClass.Prop; }).Start(); // a == 42
  }
}

Данная диагностика классифицируется как: